JP2562989B2 - 研削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、矩形枠体等の被加工材を研削研磨加工する
研削装置に関する。

［従来技術］ 内外に種々の曲率をもった円弧面を有する矩形枠体状
の被加工材ｗの側面研削を施すに際して、成形ホイール
を備えた研削ヘッドをＸ−Ｙ方向に随意に移動可能とし
て、成形ホイールを加工面に圧接して、その研削加工を
施すようにする手段が、特開昭64−45554号に開示され
ているように提案されている。

ところで、この手段は、被加工材の多様な曲率の加工
面に倣った研磨面を周面に備える成形ホイールを、該加
工面に当てて研削研磨を施すものであるから、その摩耗
ごとに成形ホイールの交換を要する。このため成形ホイ
ールは、その周面の整形処理を要して簡易に作製できる
ものではないから、ランニングコストが高く、かつ非能
率なものとなる。

本発明は、かかる従来構成の問題点を除去することを
目的とするものである。

［問題点を解決するための手段とその作用］ 本発明は、被加工材を支持する保持テーブルの上方に
配置された水平方向のガイドに沿って移動する走行フレ
ームに昇降フレームを支持し、該昇降フレームに、吊持
フレームを水平方向への回動制御可能に取付けると共
に、 回動モータと、該回転モータの駆動軸と連係され、そ
の下方に突設する円周下縁に、径方向の分岐陵縁を有
し、該分岐陵縁の両側を傾斜案内面とする山形突起と、
係合溝とを円周方向に等角度間隔で交互に複数列設して
なる短筒状連継回動体と、さらに該連継回動体の側傍位
置に配設され、下面が平滑状となっている連接板とを備
えてなる駆動体を、前記吊持フレームに取付け、 さらにサンディングフレームに被加工材の加工面と合
致した周面形状を備える成形ロールと、案内ロールとを
支持して、該ロール群に研削ベルトを掛け渡すと共に、
前記サンディングフレームに挿通した成形ロールの回動
軸に、径方向へ突出する連係ピンを具備し、該連係ピン
を前記係合溝に嵌入することにより、連継回動体と離脱
可能に連結される連係被動体を設け、さらに、前記連接
板に磁界接合する被接板をサンディングフレームの上面
に固定してなるベルト研削ユニットを、前記連接板と、
被接板との接合と、連継回動体と連継被動体との連結と
により駆動体に脱着可能に固定した ことを特徴とする研削装置である。

かかる構成にあって、まず駆動体に連結されているベ
ルト研削ユニットを回転し、成形ロールを保持テーブル
により保持された被加工材の所要加工面と対向する位置
に変換する。そしてベルト研削ユニットを走行フレーム
によりガイドの沿って移動して、Ｘ−Ｙ位置を定め、昇
降フレームの移動によってその高さ調整し、被加工材の
所要加工面に研削ベルトを介して成形ロールを当接す
る。この成形ロールは回転モータを連係して回転し、こ
れにともない研削ベルトが走行する。そして成形ロール
により圧接されながら研削ベルトは、加工面に密接して
擦過し、研削ユニットを前記ガイドに沿って移動するに
つれて、被加工材の加工面は研削ベルトにより研削研磨
加工を順次施されることになる。

この構成にあって、ベルト研削ユニットは駆動体に対
して脱着可能であり、その連結に伴う成形ロールへの駆
動力の伝播は、駆動体の連継回動体に、ベルト研削ユニ
ットの連継被動体を接続することにより行われる。

この接続手段にあって、前記連継回動体を短筒状と
し、その下縁に、径方向の分岐陵縁を有し、分岐陵縁の
両側を傾斜案内面とする山形突起と、係合溝とを円周方
向に等角度間隔で交互に複数列設するとともに、連継被
動体に径方向へ突出する連係ピンを設けているから、該
連係ピンを前記係合溝に嵌入することにより、連継回動
体と連継被動体との接続を施すことができる。

かかる接続手段にあっては、連継回動体の下縁に、連
継被動体の連係ピンを押し付けると、傾斜案内面の作用
により、該連係ピンは係合溝内に嵌入する。この構成に
あっては螺子等を設ける必要がなく、その駆動源との連
係を容易に行い得ることとなる。また、前記連接板と、
被接板とを永久磁石を用いて磁界結合するようにしたか
ら、その保持が簡易になされる。

さらには、本発明の他の手段として、被加工材を支持
する保持テーブルの上方に配置された水平方向のガイド
に沿って移動する走行フレームに昇降フレームを支持
し、該昇降フレームに、門形吊持フレームを水平方向へ
の回動制御可能に取付けると共に、 該門形吊持フレームの垂下部の両内側に円弧状ガイド
を形成し、かつ一方の垂下部にガイド近傍で調整歯車を
回動調整可能に支持し、 回転モータと、該回転モータの駆動軸と連係して下方
に突設する連継回動体とを備えてなる駆動体の両側に、
円弧状ガイドと曲率の等しい円弧溝を形成した摺動板を
設けて、前記円弧溝を円弧状ガイドに概観することによ
り、駆動体を吊持フレームに支持し、かつ一方の摺動板
に形成した円弧状ガイドと同心状の円弧状歯車を、前記
調整歯車に噛み合わせて、該調整歯車の回転により、前
記扇状摺動板を円弧状ガイドに沿って回転させ、前記駆
動体を前記円弧状ガイドに沿って傾動可能とし、 さらに、サンディングフレームに被加工材の加工面と
合致した成形ロールと、案内ロールとを支持して、該ロ
ール群に研削ベルトを掛け渡してなり、かつ成形ロール
の駆動軸に前記連継回動体と係合する連継被動体を設け
てなるベルト研削ユニットを、前記駆動体に連結固定
し、その固定状態で成形ロールの位置を円弧状ガイドの
回動中心にほぼ一致させた構成も提案され得る。

この構成にあっては、被加工材の研削面に対応して、
前記駆動体の吊持フレームに対して回動すると、前記成
形ロールは、円弧ガイドの回転中心にほぼ一致させてい
るから、その位置で自転することとなり、位置ずれを生
じない。また前記成形ロールの角度調整は、調整歯車の
回転により、容易になされ得る。

［実施例］ 添付図面に従って本発明の一実施例を説明する。

第１〜３図について、１は機枠であって、その台面1a
上には、保持テーブル２が設けられ、該保持テーブル２
上の各角度に空気吸引により吸着機能を持つ保持部３が
設けられ、該保持部３上に矩形枠等からなる被加工材ｗ
が乗載されて、吸着保持される。

一方、機枠１の両側から立ち上がった側壁部1b,1b上
には、前後方向に配設された螺子ガイド5a,5bを軸受6,6
で支持し、一方の螺子ガイド5aの端部に設けられたギヤ
ーボックス7aから突出する被動車を前後走行モータ８
（第３図参照）にチエーンで連係し、さらに他方の螺子
ガイド5bの端部に配設したギヤーボックス7bと、前記ギ
ヤーボックス7aとの間に差し渡した連結軸９により、前
後走行モータ８の駆動力を他方の螺子ガイド5bにも伝導
し、而して前後走行モータ８の駆動により左右の螺子ガ
イド5a,5bを同一方向に回転制御するようにしている。

この螺子ガイド5a,5bには、走行体10の両端部が螺合
し、螺子ガイド5a,5bと平行に側壁部1b,1bに形成したガ
イド条4,4に支持されて前後走行モータ８の駆動によ
り、該走行体10を左右方向に移動制御するようにしてい
る。前記走行体10の前面には左右方向の走行ガイド条1
1,11が平行に設けられており、この走行ガイド条11,11
に、走行フレーム12が嵌着している。そして、前記走行
体10内に左右に差し渡された螺子ガイド13に走行フレー
ム12の雌螺子14を螺合し、該螺子ガイド13を走行体10の
一端部上面に取付けた走行モータ17により回動すること
により、走行ガイド条11,11のガイド作用により走行フ
レーム12を左右方向へ移動制御可能としている。

前記走行フレーム12の前面には昇降フレーム20を配設
して、該走行フレーム12内で上下に差し渡された昇降螺
子18に螺合し、走行フレーム12上に取り付けられた昇降
モータ22の駆動により昇降螺子18を回動して、昇降フレ
ーム20を、前記走行フレーム12の前面に形成された上下
の昇降ガイド溝23で案内して昇降制御し得るようにして
いる。前記昇降フレーム20には軸受ケース25a,25bが取
り付けられ、該軸受ケース25b上に台座26を介して水平
方向の回動制御モータ27が配設され、さらに前記軸受ケ
ース25の下部に配置された吊持フレーム24を前記回動制
御モータ27で回転させるようにしている。

この吊持フレーム24は第4,5図で拡大して示すように
門形をしており、その両側下端には内方へ傾斜する刷毛
29,29が取付けられ、その内部には、駆動体30が支持さ
れる。前記刷毛29,29によって研削加工に伴う削屑が外
方へ飛散しないようにしている。

吊持フレーム24の垂下部の両内側には、夫々円弧状ガ
イド28,28が固定される。そしてこの円弧状ガイド28に
は駆動体30の両側に取付けた扇状摺動板31の円弧溝32が
固定円弧片33を円弧状ガイド28に下方から当ててから外
嵌される。この摺動板31の上縁には円弧状歯車34が形成
され、前記吊持フレーム24に形成した回動制御モータ27
の操作孔33に挿通した手動工具35に調整歯車35aに噛み
合って、該手動工具35を回転制御することにより、前記
駆動体30を前記円弧状ガイド28に沿って傾動可能として
いる。

前記摺動板31を左右で固定する連結枠36上には回転モ
ータ37が配設され、第６図に示すように、前記連結枠36
内で回転モータ37の駆動軸38を下方へ突出すると共に、
該駆動軸38と平行に連動軸39を前記駆動軸38から円弧状
ガイド28の中心側に偏位させて配設し、該連結枠36内
で、回転モータ37と連動軸39とをベルトにより連係させ
ている。そして前記連動軸39の下端には短円筒状の連継
回動体41が固定されている。この連継回動体41の構造に
ついては後述する。

前記駆動体30の下部には、ベルト研削ユニット50が後
記する結合手段により脱着可能に取り付けられる。

該ベルト研削ユニット50は板状のサンディングフレー
ム51の下部に、成形ロール52と、太鼓状の従動案内ロー
ル53と、遊転案内ロール54とが軸を上下方向にして支持
される。そして各ロールには研削ベルト70が掛け渡され
る。前記成形ロール52は、後述する結合手段による駆動
体30との取付け状態で、その回動軸52aを前記駆動体30
の駆動軸38と平行となり、円弧状ガイド28の回転中心
と、成形ロール52の中心とがほぼ一致するようにしてい
る。成形ロール52は被加工材ｗの加工面と合致した周面
形状を備え、加工面が平滑で在る場合には各図で示すよ
うに円筒状とし、該加工面に湾曲があるばあいには、第
５図で鎖線を付して示すように該加工面に倣った湾曲形
状となる。

前記成形ロール52は、その回動軸52aを前記サンディ
ングフレーム51の内端に挿通し、その上端に後述するよ
うに連継回動体41と接続するための連継被動体55を設け
ている。

前記従動案内ロール53は、その軸を前記サンディング
フレーム51の内部に水平方向に挿通した支軸57の外端に
設けた自在継手58により支持され、傾動可能となってお
り、その位置を自在継手58の上部の固定装置56に固定可
能としている。また、支軸57の周囲に付装した発条59に
より外方付勢している。これにより研削ベルト70は従動
案内ロール53により緊張を保たれ、かつ該従動案内ロー
ル53は自在継手58に対して適宜に傾動させ、研削ベルト
70の偏りに対して舵取り作用を可能としている。

次に駆動体30と、ベルト研削ユニット50との結合手段
について説明する。

駆動体30の連結枠36の下面には前記回転モータ37の直
下位置で、下面が平滑状となっている永久磁石からなる
連結板40が配設されている。一方、ベルト研削ユニット
50の上面には連接板40に接合する被接板60が固定されて
いる。そして、該ベルト研削ユニット50は被接板60を連
接板40に接合することにより、極めて簡易に連結され、
その連結状態で、連継回動体41と連継被動体55とが接続
して、前記回転モータ37の駆動力が成形ロール52に伝導
し、研削ベルト70は各ロールの周りを走行することとな
る。

次に、前記連継回動体41と連継被動体55との連結機構
につき詳細に説明する。

第6,7図に示すように、短円短筒状の連継回動体41の
下縁には、係合溝42と、山形突起43とが等角度間隔（2
2.5度間隔）で円周方向へ交互に複数列設されている。

前記山形突起43は、その中心に径方向の分岐陵縁ｘを
有し、該分岐陵縁ｘの両側傾斜面をガイド面y,yとして
いる。

一方、前記連継被動体55は上面開放の短円短筒をして
おり、その外径を連継回動体41の内径とほぼ一致させ、
その上端には、前記連継回動体41の内側に挿入が容易な
ように案内斜面61が形成されている。さらには径方向の
対向位置に上下方向の作動溝62,62が形成され、該作動
溝62,62に連係ピン63を挿通し、発条64で上方付勢して
いる。前記連係ピン63はその両端が連継被動体55の外方
へ突出する長さとする。そして、連継被動体55を連継回
動体41に、その中心線を一致させて上方へ押しこむと、
前記連係ピン63の両端が山形突起43のガイド面y,yに当
接して、そのガイド作用により回転し、係合溝42に嵌入
する。

ところで、このとき、連継回動体41と連継被動体55の
位置関係により第７図鎖線のように連係ピン63が分岐陵
縁ｘに当接して、ガイド面y,yによる案内作用によって
係合溝42に移行しない場合がある。このときは、前記発
条64の弾縮作用により、連係ピン63は分岐陵縁ｘに押さ
れて下降する。そして連継回動体41にともない、連係ピ
63と分岐陵縁ｘとの当接が解除されて、発条64の作用に
より、連係ピン63は係合溝42へ押しこまれ、支障なく連
継回動体41と連係ピン63との接続がなされ得ることとな
る。即ち、発条64により、連係回動体41と連係ピン63
は、その当初において接続がなされなくとも、所定の高
さ関係となり得るから問題を生じない。

そしてかかる位置で、被接板60が連接板40に接合し
て、該ベルト研削ユニット50は駆動体30に固定され、前
記連継回動体41に連継被動体55の連係ピン63が連係し
て、前記回転モータ37の駆動力が成形ロール52に伝達さ
れ、研削ベルト70の走行が可能となる。

また、被加工材ｗの加工面に位置に対応して前記手動
工具35の調整歯車35aを回動すると、円弧状ガイド28の
案内作用により、駆動体30,ベルト研削ユニット50は一
体的に回転し、上述のように成形ロール52は、その回転
中心と一致しているから自転する。ところで、前記ベル
ト研削ユニット50を第５図の水平状態から成形ロール52
を最下位置とする垂直方向に移動させる場合があるが、
回転モータ37の駆動軸38と、成形ロール52とは軸心が一
致しておらず、側方へ偏位させているから、該回転モー
タ37の周径が問題となって、成形ロール52を研削面に当
接不能とするようなことはない。

また被加工材ｗの他の側面を加工するような場合に
は、回動制御モータ27によりベルト研削ユニット50は水
平方向に回転制御されるから、該成形ロール52を容易に
被加工材ｗと対向する位置に移動することができる。

上述の構成にあって、ベルト研削ユニット50の成形ロ
ール52,案内ロール53,54に掛け渡された研削ベルト70
は、成形ロール52が連継回動体41と連継被動体55との接
続により回転モータ37の駆動力が作用して駆動回転する
ことにより走行している。そしてかかる状態で、まず回
動制御モータ27を駆動して駆動体30及び連接板40を回転
し、各従動案内ロール53,54に邪魔されることのないよ
うに成形ロール52を被加工材ｗの所要加工面に対向する
位置とする。そして前後走行モータ８を移動制御して、
走行体10を第１図中Ｘ方向に移動し、走行モータ17を移
動制御して、走行フレーム12をＹ方向移動し、さらに昇
降モータ22を駆動制御して昇降フレーム20を走行フレー
ム12に対して昇降する。そして必要によって、上述のよ
うに手動工具35の調整歯車35aを回動して、成形ロール5
2を傾斜させる。これにより加工面が上面にあっても研
削加工が可能となる。またベルト研削ユニット50を水平
位置として研削する場合にあっては、研削ベルト70の下
縁から下方には突出物がないから、被加工材ｗの支持状
態に拘束されず、円滑な加工が可能となる。

そして前後走行モータ8,走行モータ17の制御により、
ベルト研削ユニット50は加工面に沿って走行し、その研
削ベルト70を介して成形ロール52が加工面に圧接し、か
つ成形ロール52の駆動により研削ベルト70が該加工面に
擦過しながら走行し、これにより、被加工材ｗの研削研
磨がなされることとなる。

その他、吊持フレーム24の側面には、第４図鎖線で示
すように工具駆動用モータ71が必要に応じて取付けら
れ、該モータ71により、被加工材ｗを加工するための、
砥石、研磨ブラシ等種々の加工工具が装着される。

［発明の効果］ 本発明は、上述のように、ベルト研削ユニット50の成
形ロール52,案内ロール53,54の研削ベルト70を掛け渡
し、回転モータ37の駆動力を連継回動体41と連継被動体
55の接続により前記成形ロール52に伝播し、該研削ベル
ト70を介して成形ロール52を被加工材ｗの所要面に圧接
し、成形ロール52の回転により、研削ベルト70を加工面
に沿って走行させることにより、加工面の研削研磨を施
すようにしたものであるから、加工面に倣った周面の整
形を要する成形ロール52の摩耗がなく、研削ベルト70の
みを適宜に取り替えれば良く、保守管理が簡易、低廉と
なる。

また研削ベルト70を支持しているベルト研削ユニット
50はユニット化され駆動体30に対して適宜に交換がで
き、この連結により、成形ロール52に駆動力が付与され
る構成であり、このため、研削ベルト70のベルト幅を加
工面の幅に対応して変える必要のある場合にも、これに
対応する成形ロール52,案内ロール53,54を備えた研削ユ
ニット50を交換すればよいから、種々の加工条件に対し
て簡易に対応することができる。

さらには、前記連継回動体41を短筒状とし、その下縁
に、前記係合溝42と、径方向の分岐陵縁ｘを有し、分岐
陵縁ｘの両側を傾斜案内面y,yとする山形突起43とを円
周方向に等角度間隔で交互に複数列設するとともに、連
継被動体55に径方向へ突出する連係ピンを設け、該連係
ピン63を前記係合溝42に嵌入するようにして構成した場
合には、その接続が、連継被動体55を連継回動体41側に
押し付けるだけで良いから接続が容易である。

しかも前記連接板40と、被接板60とを永久磁石を用い
て磁界結合することにより、ベルト研削ユニット50を連
結するようにしたから、その取付けが簡易になされ得
る。

また吊持フレーム24に円弧状ガイド28を形成し、該円
弧状ガイド28により、回転モータ37を備えてなる駆動体
30を回動可能に支持し、該駆動体37に、サンディングフ
レーム51に被加工材ｗの加工面と合致した成形ロール52
と、案内ロール53,54とを支持して、該ロール群に研削
ベルト70を掛け渡してなるベルト研削ユニット50を固定
し、その成形ロール52の位置を円弧状ガイド28の回動中
心にほぼ一致させた構成にあっては、被加工材ｗの加工
面に対応して、前記駆動体30を吊持フレーム24に対して
回動すると、前記成形ロール52は、円弧状ガイド28の回
転中心にほぼ一致させているから、その位置で自転する
こととなり、位置ずれを生じず調整が容易となる。しか
も成形ロール52の角度調整は、調整歯車35aの回転によ
り、容易になされ得る。

このように、本発明は、各構成に対応して種々の優れ
た効果を奏し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の研削装置の正面図、第２図
は同平面図、第３図は同側面図である。また第４図は吊
持フレーム24等を示す要部の正面図、第５図は同一部切
欠側面図、第６図は駆動体30とベルト研削ユニット50と
の連結を示す一部切欠側面図、第７図は連継回動体41と
連継被動体55との接続を示す一部の側面図である。 ２……保持テーブル 5a,5b……螺子ガイド ８……前後走行モータ 10……走行体 12……走行フレーム 13……螺子ガイド 17……走行モータ 20……昇降フレーム 22……昇降モータ 24……吊持フレーム 27……回動制御モータ 28,28……円弧状ガイド 30……駆動体 31……摺動板 32……円弧溝 34……円弧状歯車34 35a……調整歯車 37……回転モータ 38……駆動軸 40……連接板 41……連継回動体 42……係合溝 43……山形突起 50……ベルト研削ユニット 51……サンデイングフレーム 52……成形ロール 53,54……案内ロール 55……連継被動体 63……連係ピン 64……発条 60……被接板 70……研削ベルト ｘ……分岐陵縁 y,y……ガイド面 ｗ……被加工材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工材を支持する保持テーブルの上方に
   配置された水平方向のガイドに沿って移動する走行フレ
   ームに昇降フレーム支持し、該昇降フレームに、吊持フ
   レームを水平方向への回動制御可能に取付けると共に、 回転モータと、該回転モータの駆動軸と連係され、その
   下方に突設する円周下縁に、径方向に分岐陵縁を有し、
   該分岐陵縁の両側を傾斜案内面とする山形突起と、係合
   溝とを円周方向に等角度間隔で交互に複数列設してなる
   短筒状連続回動体と、さらに該連継回動体の側傍位置に
   配設され、下面が平滑状となっている連接板とを備えて
   なる駆動体を、前記吊持フレームに取付け、 さらにサンディングフレームに被加工材の加工面と合致
   した周面形状を備える成形ロールと、案内ロールとを支
   持して、該ロール群に研削ベルトを掛け渡すと共に、前
   記サンディングフレームに挿通した成形ロールの回動軸
   に、径方向へ突出する連係ピンを具備し、該連係ピンを
   前記係合溝に嵌入することにより、連継回動体と離脱可
   能に連結される連継被動体を設け、さらに、前記連接板
   に磁界接合する被接板をサンディングフレームの上面に
   固定してなるベルト研削ユニットを、前記連接板と、被
   接板との接合と、連継回動体と連継被動体との連結とに
   より駆動体に脱着可能に固定した ことを特徴とる研削装置。
2. 【請求項２】被加工材を支持する保持テーブルの上方に
   配置された水平方向のガイドに沿って移動する走行フレ
   ームに昇降フレームを支持し、該昇降フレームに、門形
   吊持フレームを水平方向の回動制御可能に取付けると共
   に、 該門形吊持フレームの垂下部の両内側に円弧状ガイドを
   形成し、かつ一方の垂下部にガイド近傍で調整歯車を回
   動調整可能に支持し、 回転モータと、該回転モータの駆動軸と連係して下方に
   突設する連継回動体とを備えてなる駆動体の両側に、円
   弧状ガイドと曲率の等しい円弧等を形成した摺動板を設
   けて、前記円弧溝を円弧状ガイドに外嵌することによ
   り、駆動体を吊持フレームに支持し、かつ一方の摺動板
   に形成した円弧状ガイドと同心状ガイドと同心状の円弧
   状歯車を、前記調整歯車に噛み合わせて、該調整歯車の
   回転により、前記扇状摺動板を円弧状ガイドに沿って回
   転させ、前記駆動体を前記円弧状ガイドに沿って傾動可
   能とし、 さらに、サンディングフレームに被加工材の加工面と合
   致した成形ロールと、案内ロールとを支持して、該ロー
   ル群に研削ベルトを掛け渡してなり、かつ成形ロールの
   駆動軸に前記連継回動体と係合する連継被動体を設けて
   なるベルト研削ユニットを、前記駆動体に連結固定し、
   その固定状態で成形ロールの位置を円弧状ガイドの回動
   中心にほぼ一致させた ことを特徴とする研削装置。